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Holzvergaser für Blockheizkraftwerke

09.03.1998 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Mediendienst 3-1998

Thema 2

Holzvergaser fuer Blockheizkraftwerke

Statt in Wald und Deponie zu verrotten, sollten Holzreste und -abfaelle zur Energiegewinnung genutzt werden. Ein neues Konzept macht die wirtschaftliche Verwertung von Biomasse moeglich: Das Holz wird vergast. Ein Blockheizkraftwerk erzeugt daraus Strom und Waerme.

Ungenutzt verrotten Millionen Tonnen von Holzabfaellen in Wald und Deponie. Verbrennen ist meist auch keine optimale Loesung. Deshalb hat das Fraunhofer-Institut fuer Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen mit Unterstuetzung des Bundesministeriums fuer Ernaehrung, Landwirtschaft und Forsten ein Biomasse-Blockheizkraftwerk entwickelt: Aus Holzschnitzeln wird ein Gas erzeugt, das einen Motor antreibt, der Strom und Waerme produziert. Das nahezu marktreife Konzept soll nun an geeigneten Standorten in Pilotanlagen umgesetzt werden.

Fuer Anlagen im kleinen und mittleren Leistungsbereich gab es bisher keine Moeglichkeit der direkten Kraft-Waerme-Kopplung - sie konnten nur Waerme erzeugen. Die UMSICHT-Ingenieure entschieden sich daher fuer Vergasung statt Verbrennung. Denn Gasmotoren eignen sich - auch bei kleinen Leistungen - hervorragend als Kraft-Waerme-Erzeuger, sind technisch ausgereift, kostenguenstig und zuverlaessig. Mit dem Wirbelschichtverfahren fand UMSICHT eine Technik, mit der ein relativ teerfreies Gas erzeugt werden kann.

Kernstueck der Anlage ist der atmosphaerische Wirbelschichtreaktor, der mit Sand und Holzschnitzeln beschickt wird. Waehrend die Teilchen nach oben gewirbelt werden, vergast das Holz. Dabei entsteht ein Gas mit den brennbaren Komponenten Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan. Der Aufbau dieses Gaserzeugers ist sehr einfach und damit preiswert, denn er kommt ohne Heizflaechen und bewegliche Teile im heissen und erosiven Bereich aus. Die Leistung ist allerdings nach unten auf etwa 5 MW begrenzt. "Dies entspricht einem Brennstoffverbrauch von einer Tonne pro Stunde oder einer Jahresmenge von 7 000 Tonnen", erklaert Dr.-Ing. Wilhelm Althaus vom UMSICHT. Das Gas kann nach einer Abkuehlung und einer Entstaubung ohne Gaswaesche in den Motor geleitet werden. Aus dem Abgas und der Motorkuehlung wird weitere Waerme gewonnen. Die elektrischen Wirkungsgrade liegen deutlich hoeher als die mit konventioneller Feuerung und Dampfturbinen erzielbaren Werte. Selbst die Kombination des Gaserzeugers mit einem Brenner ist attraktiver als die konventionelle Rostfeuerung.

Die energetische Nutzung von Biomasse ist ein wichtiger Baustein der kuenftigen Energieversorgung. Nun gibt es erstmals ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Verfahren der Kraft-Waerme-Kopplung fuer kleine und mittlere Heizkraftwerke mit Biomassenutzung.

Die Grafik zeigt die Funktionsweise des Holzvergasers. BU: In einem atmosphaerischen Wirbelschichtreaktor werden Sand und Holzschnitzel nach oben gewirbelt. Das Holz vergast. Das entstandene Gas kann nach einer Abkuehlung und einer Entstaubung in den Motor geleitet werden. (Sie koennen das Bild - auch in Farbe - bei der Redaktion bestellen.)

Weitere Informationen: Dr.-Ing. Wilhelm Althaus, Telefon 02 08/85 98-1 86, Telefax 02 08/85 98-2 90, Fraunhofer-Institut fuer Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Osterfelder Strasse 3, D-46047 Oberhausen, email: althaus@umsicht.fhg.de

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